SU960648A1

SU960648A1 - Device for voltage to pulse signal converter

Info

Publication number: SU960648A1
Application number: SU813250292A
Authority: SU
Inventors: Александр Евгеньевич Скачков; Иван Степанович Лавров; Сергей Михайлович Тимонов
Priority date: 1981-02-19
Filing date: 1981-02-19
Publication date: 1982-09-23

Description

Изобретение относится к области электрических измерений и может быть использовано в технике высоких напряжений для преобразования постоянного высокого напряжения в импульсный сигнал, а также в устройствах контроля параметров статического электричества при переработке электризующихся материалов.The invention relates to the field of electrical measurements and can be used in high voltage technology to convert a constant high voltage to a pulse signal, as well as in devices for controlling the parameters of static electricity in the processing of electrified materials.

Известен преобразователь электрического напряжения в импульсный сигнал, содержащий герметичный корпус, в котором смонтированы два электро-’ да, проводящую сферическую частицу (каплю), плотность которой равна плотности диэлектрической жидкости, заполняющей межэлектродную область, усилитель и частотомер [1].A known converter of electrical voltage to a pulse signal containing a sealed enclosure in which two electrodes are mounted, conductive a spherical particle (drop), the density of which is equal to the density of the dielectric fluid filling the interelectrode region, amplifier and frequency meter [1].

Недостатками преобразователя являются низкая точность и Надежность. Низкая точность обуславливается большой скважностью выходного импульсного сигнала, а возможность разрыва капли при движении и ударе об электрод снижает надежность.The disadvantages of the converter are low accuracy and reliability. Low accuracy is caused by a large duty cycle of the output pulse signal, and the possibility of a drop breaking during movement and impact on the electrode reduces reliability.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является преобразователь постоянного электрического' напряжения в импульсный сигнал, сот держащий герметичный корпус, заполненный неполярным жидким диэлектриком, электроды, расположенные по тор цам корпуса, резистивное сопротивление, подсоединенное к одному из :The closest technical solution to the invention is a DC-to-voltage converter to a pulse signal, containing a sealed enclosure filled with a non-polar liquid dielectric, electrodes located at the ends of the enclosure, resistive resistance connected to one of:

электродов, металлические пластины, размещенные внутри корпуса параллельно электродам, образующие ячейки,.electrodes, metal plates placed inside the housing parallel to the electrodes forming the cells.

_1{. причем в каждой ячейке размещена сфе^υ рическая токопроводящая макрочастица, плотность которой равна плотности жидкого диэлектрика [2]. _{1 {} . It is placed in each cell sphere-parameter ^υ conductive particulate whose density equal to the density of the dielectric liquid [2].

Недостатки известного преобразова15 теля — наличие большого количества параллельно расположен ных диэлектрических прокладок и металлических пластин, обуславливающих значительную величину зазора между электродами и как следствие этого, высокий порог срабатывания, что ведет к уменьшению чувствительности.The disadvantages of the known converter15 are the presence of a large number of concurrently located dielectric spacers and metal plates, which cause a significant gap between the electrodes and, as a consequence, a high response threshold, which leads to a decrease in sensitivity.

Кроме того, одновременное соударение макрочастиц с пластинами вызывает 25 наложение сигналов, а поляризация диэлектрических прокладок искажает траекторию движения макрочастиц внутри ячеек и нередко вызывает заливание последних у стенок, что снижает точ30 ность и надежность.In addition, the simultaneous collision of the particles with the plates causes 25 superposition of signals, and the polarization of the dielectric spacers distorts the path of the particles inside the cells and often causes the particles to flood at the walls, which reduces accuracy and reliability.

Целью изобретения является повышение чувствительности, точности и надежности преобразователя.The aim of the invention is to increase the sensitivity, accuracy and reliability of the Converter.

Указанная цель достигается тем, что преобразователь постоянного электрического напряжения в импульс- 5 ный сигнал, содержащий’ герметичный корпус, заполненный неполярным жидким диэлектриком, электрода и сферические проводящие макрочастицы, плотность которых равна плотности ди- 10 электрика, электрода выполнены в виде колец, рабочие поверхности которых, образующие межэлектродное пространство, расположены в замкнутой кольцевой полости корпуса под углом 15 друг к другу и подключены к разноименным полюсам источника постоянного напряжения.This goal is achieved by the fact that the DC-to-voltage converter is a 5-pulse signal, containing a sealed enclosure filled with a non-polar liquid dielectric, an electrode and spherical conductive particles whose density is equal to that of a dielectric 10 of an electrician, the electrode is made in the form of rings, working surfaces which, forming the interelectrode space, are located in a closed annular cavity of the housing at an angle of 15 to each other and are connected to the opposite poles of the DC voltage source .

Порог срабатывания преобразователя снижается за счет уменьшения эазо-^д ра между электродами, повышается его точность за счет выделения ймпульсов при соударении η макрочастиц с электродами при их движении по кольцевому каналу, повьипается надежность преобразователя, так как исключается ⁴залипание макрочастицы.The response threshold of the transducer decreases due to a decrease in the aelectric gap between the electrodes, its accuracy increases due to the allocation of pulses during the collision of η macroparticles with electrodes when they move along the annular channel, the reliability of the transducer increases, since ⁴ sticking of the particulate is eliminated.

На чертеже схематически показан преобразователь постоянного напряжения в импульсный сигнал.The drawing schematically shows a DC-to-pulse converter.

Преобразователь содержит диэлект- ^0 рический корпус 1,. внутренняя пог лость которого выполнена в виде герметично замкнутого кольцевого канала 2, заполненного жидким неполярным диэлектриком 3· (например гексан) . 35The converter contains a dielectric housing 1 ,. whose internal density is made in the form of a hermetically sealed annular channel 2 filled with a liquid non-polar dielectric 3 · (for example, hexane). 35

Внутри канала расположены кольцевые электроды 4 и 5. Электрода 4 подключены к клемме источника постоянного напряжения, а электрода 5 через нагрузку 6 связаны с землей и регистри-40 рующим прибором 7.Ring electrodes 4 and 5 are located inside the channel. Electrode 4 is connected to the terminal of a constant voltage source, and electrode 5 is connected to ground and a recording device 7 through a load 6.

Преобразователь работает следующим образом.The converter operates as follows.

Преобразуемое напряжение подводится к системе кольцевых электродов 4 45 и 5. Под действием электрического поля частицы 8 начинают двигаться от одного электрода к другому по замкнутой кольцевой полости 2. Во время движения макрочастицы контактируют с электродами и перезаряжаются при этом.The converted voltage is supplied to the system of ring electrodes 4 45 and 5. Under the influence of an electric field, particles 8 begin to move from one electrode to another along a closed annular cavity 2. During the movement, the particles are in contact with the electrodes and recharged.

При каждом контакте с электродами 5 через нагрузку 6 протекают им пульсы тока, частота которых зависит от величины преобразуемого напряжения.At each contact with the electrodes 5, current pulses flow through the load 6, the frequency of which depends on the magnitude of the converted voltage.

Так как в замкнутом канале совершает движение η частиц, то суммарная частота импульсов тока, протекающих через нагрузку 6, будет = η·k - , (1) где k - количество ячеек, между которыми совершают движение макрочастицы.Since η particles move in a closed channel, the total frequency of current pulses flowing through load 6 will be = η · k -, (1) where k is the number of cells between which the particles move.

Испытания опытного образца показали, что погрешность измерений не превышает 5%, порог срабатывания 100 В. Преобразователь надежен в работе, прост в изготовлении и наладке, удобен в эксплуатации. Особенностью преобразователя является то, что работа с ним может проводиться в широком диапазоне температур +60°С и на подвижных объектах, так как на его показания не влияют наклоны, вибрации и ускорения. При необходимости внутрь корпуса можно, подавать газ под давлением, что позволяет увеличить диэлектрическую прочность среды и уменьшить гидродинамическое сопротивление для движущихся макрочастиц или создать высокий вакуум.Tests of the prototype showed that the measurement error does not exceed 5%, the response threshold is 100 V. The converter is reliable in operation, easy to manufacture and commission, and convenient to operate. A feature of the converter is that work with it can be carried out in a wide temperature range of + 60 ° C and on moving objects, since its readings are not affected by slopes, vibrations and accelerations. If necessary, gas can be supplied inside the housing under pressure, which allows to increase the dielectric strength of the medium and reduce the hydrodynamic resistance for moving particles or create a high vacuum.

Claims

The aim of the invention is to increase the sensitivity, accuracy and reliability of the converter. This goal is achieved by converting a DC voltage to a pulse signal containing a sealed case filled with a non-polar liquid dielectric, electrodes and spherical conductive particulates whose density is equal to the density of the dielectric, the electrodes are in the form of rings, the working surfaces of which are forming the interelectrode space, are located in a closed annular cavity of the body at an angle to each other and are connected to opposite poles of a constant voltage source. The trigger threshold of the converter is reduced by reducing the gap between the electrodes, its accuracy is increased by separating impulses when n particles are colliding with the electrodes as they move along the annular channel, and the reliability of the converter is prevented, since the particulate is sticking. The drawing schematically shows a DC / DC converter into a pulse signal. The converter contains dielectric case 1,. the inner cavity of which is made in the form of a pmetically closed annular channel 2 filled with liquid nonpolar dielectric 3- (for example, hexane. Inside the channel there are annular electrodes 4 and 5. Electrodes 4 are connected to a terminal of a constant voltage source, and electrodes 5 through the load 6 is connected to the ground and the registering device 7. The converter operates as follows: The voltage to be converted leads to the system of ring electrodes 4 and 5. Under the action of an electric field, particles 8 begin to move from one electric Electrode to another in a closed annular cavity 2. During the movement, the particulates are in contact with the electrodes and recharged. At each contact with the electrodes 5, current pulses flow through the load 6, the frequency of which depends on the magnitude of the voltage being converted. the motion of n particles, then the total frequency of the current pulses flowing through the load 6 will be fi; nk is Gimp (1) where k is the number of cells between which the particulates move. Tests of the prototype showed that the measurement error does not exceed 5%, the response threshold is 100 V. The converter is reliable in operation, easy to manufacture and set up, and is convenient in operation. A feature of the converter is that it can be operated in a wide temperature range + 60s and on moving objects, since its readings are not affected by inclinations, vibrations and accelerations. If necessary, a gas under pressure can be introduced into the body, which allows increasing the dielectric strength of the medium and reducing the hydrodynamic resistance of the moving particulates or creating a high vacuum. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A constant voltage converter into a pulse signal comprising a sealed housing filled with a non-polar liquid dielectric, electrodes and spherical conductive particulates, the density of which is equal to the density of the dielectric, characterized in that, in order to increase sensitivity, accuracy and reliability in the form of rings, the working surfaces of which, forming the interelectrode space, are located in the closed annular cavity of the body at an angle to each other and are connected to the opposite nym poles of a dc voltage. Sources of information taken into account in the experiment 1. Authors certificate of the USSR No. 256354, cl. F 15 B 5/00, 1968.

2. Authors certificate of the USSR 665270, cl. G 01 R 19/00, 1979.

+ ff